Каплунов Ю.В., Климов С.Л., Красавин А.П. Экология угольной промышленности на рубеже XXI века

Подождите немного. Документ загружается.

онными технологиями увеличить в 2,5 — 4 раза производственную мощ-

ность разреза и довести ее до 20—40 млн т угля в год, уменьшить рас-

стояние транспортирования вскрыши с 5 — 8 до 1,5 — 4,5 км, снизить в

1,3—1,7 раза себестоимость добычи угля.

Текущая землеемкость угледобычи с учетом рекультивации нарушен-

ных земель не превышает 2 га на 1 млн т добычи угля, что в 12 раз ниже

средней по бассейну и в 6 раз ниже среднеотраслевой.

Экономический ущерб от загрязнения окружающей среды и отчуж-

дения природных ресурсов снижается в 3,5—4,5 раза.

Одним из способов ликвидации породных отвалов является утилиза-

ция их содержимого для закладочных работ в шахтах. Закладка вырабо-

танного пространства породой содействует разработке пластов с неус-

тойчивыми вмещающими породами и выемке законсервированных запа-

сов в целиках под городами, поселками, техническими сооружениями

и т.п. Закладка горных выработок в шахте, оставление в них пустой по-

роды позволяют до минимума свести деформацию земной поверхности

и, следовательно, последующие затраты на ее восстановление. Однако

это направление утилизации (и размещения) твердых отходов тесно свя-

зано с условиями отработки месторождений и имеет ограниченную сферу

применения.

Порода, получаемая при производстве горных работ, является самым

емким продуктом в смысле воздействия на технико-экономические по-

казатели работы шахт. Этот вид отходов добычи угля носит двойственный

характер: с одной стороны, он вредоносен — для размещения породы в

отвалах требуются земельные участки, отвалы горят и выделяют вредные

газы, засоряют земельные участки и водоемы под действием эрозии, от-

валы деформируются и взрываются, они загрязняют воздушный и водный

бассейны и т. д.; с другой стороны, порода, получаемая в шахте, — это

сравнительно дешевый закладочный материал, использование которого

позволяет полнее извлекать запасы угля и охранять поверхность от под-

работки и разрушения, это сырье для производства различных матери-

алов, используемых для строительных, инженерных и других целей.

С ростом добычи угля одновременно будет увеличиваться и количе-

ство породы, получаемой в шахтах. Уже сейчас в США ежегодно выдается

на поверхность шахт больше 100 млн т, в ФРГ — 60—62 млн т, в Ве-

ликобритании — 45—50 млн т, в Польше — 70—75 млн т.

Комплексный подход к использованию и переработке горной массы,

основанный на индустриальной базе, позволяет ликвидировать отвалы

на поверхности горных предприятий и осуществить мероприятия по ох-

ране воздушного и водного бассейнов; получить высококачественный и

сравнительно дешевый закладочный материал для шахт; организовать

производство сырья для строительной промышленности практически из

бросовых отходов производства; создать замкнутый цикл утилизации

ранее не использовавшихся твердых отходов угольного производства [ 3 ] .

Использование породы в шахте. Более 90% породы складируется в

отвалах на поверхности. Недостатки такой технологии, а также законо-

дательные акты по охране окружающей природной среды, действующие

и угледобывающих странах мира, выдвигают требование создания на шах-

тах рационально организованного породного хозяйства, предусматрива-

ющего сокращение выдачи породы из шахт или полное исключение этого

источника вредного воздействия на работу угольных шахт.

Поэтому совершенствование породного хозяйства приобретает важ-

ное значение с позиций экономики и охраны среды обитания.

Технологические схемы породного хозяйства шахт могут быть реали-

зованы путем оставления породы на месте получения при проведении

подготовительных выработок, в выработанном пространстве очистных

забоев, в погашенных выработках.

Оставление породы при проведении горных выработок. На уголь-

ных шахтах из общего объема породы, получаемой при производстве гор-

ных работ, в ряде случаев половина приходится на проведение горных

выработок. По мере развития способов безремонтного поддержания вы-

работок их проведение может стать основным источником получения по-

роды в шахте.

За рубежом ведутся работы по созданию полностью механизирован-

ной технологии проведения выработок узким и широким забоем с остав-

лением породы на месте ее получения.

В зарубежной практике оставление породы при проведении подгото-

вительных горных выработок получило распространение в Великобри-

тании. Техника, применяемая на шахтах Великобритании для оставления

породы на месте ее получения при проведении горных выработок, может

быть разделена на две группы: проходческо-закладочные комплексы и

проходческо-закладочные агрегаты. Наибольшее распространение, в

частности в Великобритании, получили развитие проходческо-закладоч-

ные комплексы, включающие в себя стандартный проходческий комбайн

с выдвижным поперечным скребковым или ленточным разгрузочным кон-

вейером, работающим совместно с закладочными устройствами различ-

ного типа, и проходческо-закладочные агрегаты, представленные про-

ходческими комбайнами, оснащенными пневмозакладочным устройст-

вом, смонтированным на раме комбайна.

Созданное в Великобритании проходческо-закладочное оборудование

не сдерживает работу очистного забоя и не ставит его в зависимость от

темпов укладки породы в выработанное пространство при проведении

выработок. Это подтверждается технико-экономическими показателями

работы лав, достигаемыми в отдельных случаях (среднесуточная нагрузка

на лаву — до 2400—4000 т, скорость подвигания — до 3,5—5 м/сут,

производительность труда рабочего по лаве — до 63—65 т/чел-смену)

при оставлении породы на месте ее получения при проведении выемочных

штреков, примыкающих к этим лавам.

Затраты труда на проведение штреков с оставлением породы на месте

ее получения не превышают, а в ряде случаев ниже, чем при проведении

штреков обычным способом.

В ФРГ ежегодно проводят около 400 км (40% комбайнами) пластовых

и примерно 100 км (до 20% комбайнами) полевых выработок. Выход

породы в основном зависит от площади поперечного сечения выработки

в проходке, поэтому и стремятся к его уменьшению до минимума, обу-

словленного факторами, связанными с креплением и проветриванием.

Технологические схемы породного хозяйства угольных шахт опреде-

ляются направлением движения основных потоков породы от мест ее

получения до мест размещения. С учетом этого основного положения

технологические схемы могут быть разделены на три группы:

«шахта — поверхность» — вся порода или часть ее, содержащаяся

в рядовом угле, выдается на поверхность и складируется в отвалах;

«шахта — поверхность — шахта» — вся порода или часть ее в смеси

с углем выдается на поверхность; после обогащения рядового угля по-

лученные отходы в необходимом объеме спускаются в шахту и размеща-

ются в выработанном пространстве в виде закладочного материала;

«шахта — шахта» — вся порода оставляется в подземных выра-

ботках.

Первые две схемы — единственные применяемые в мировой прак-

тике в настоящее время. Третья схема в опытном порядке испытывалась

в ФРГ, но из-за сложности и высокой стоимости работ себя не оправдала.

Однако в последнее время вновь высказывается мысль: обеспечить не-

посредственно под землей отделение породы от рядового угля, 70% ко-

торого поступает из очистных забоев, и использовать ее в качестве за-

кладочного материала для сооружения околоштрековых полос, разрабо-

тав для этого соответствующее оборудование.

Технологическая схема «шахта — поверхность» преобладает в уголь-

ной промышленности. Однако в отличие от прежних вариантов, в ряде

случаев реализуются попытки оставлять породу от проведения выемоч-

ных штреков в шахте на месте ее получения и выдавать на поверхность

только породу, содержащуюся в рядовом угле ( и породу от проведения

выработок по породе, количество которой в общем балансе шахт неве-

лико).

Все большее распространение получает схема «шахта — поверх-

ность — шахта», когда породу от проведения горных выработок остав-

ляют на месте ее получения, а породу, выделенную из рядового угля после

его обогащения на поверхности, возвращают в выработанное простран-

ство очистных забоев в виде закладочного материала.

Для закладки выработанного пространства в последнее время в ос-

новном используют отходы обогащения. Обычно они не подвергаются

специальной подготовке, которая, если необходимо, сводится к класси-

фикации отходов по крупности и их обезвоживанию. Эта работа выпол-

няется на поверхности шахт.

В общем случае породный комплекс шахт включает в себя: дробильно-

сортировочные и (или) смесительные установки; общешахтные и

участковые коммуникации для доставки готового закладочного материала

в шахту или передачи его с горизонта на горизонт; бункера для хранения

закладочного материала; специальные или общешахтные транспортные

средства для перевозки закладочного материала по выработкам.

На угольных шахтах применяются два основных метода закладки вы-

работанного пространства: пневматический и гидравлический.

Материалом для наиболее широко распространенного метода

пневматической закладки является преимущественно горная порода,

извле-

каемая вместе с полезными ископаемыми и отделяемая в процессе обо-

гащения угля. Этот материал, возвращаемый в подземные выработки,

прилегающие к очистным забоям, подается в систему пневматической

закладки и нагнетается в выработанное пространство в местах, где к ним

обеспечивается доступ с помощью специальных устройств в крепежной

системе. Гидравлическая закладка, применяемая в Польше, обеспечи-

вает (при тщательном ее выполнении) еще более высокое качество. Для

этого метода закладочный материал добывается на поверхности незави-

симо от горных разработок (например, в песчаных карьерах), а затем в

виде водного раствора закачивается по трубопроводу в подземные вы-

работки и нагнетается в выработанные пространства. За счет выпол-

ненной на местах опалубки обеспечивается разделение воды и закла-

дочного материала. Затем извлекаемая из нижерасположенных вырабо-

ток вода очищается и откачивается на поверхность. Однако этот поэ-

тапный метод закладки с трудом приспосабливается к полностью меха-

низированным высокопроизводительным очистным забоям и требует зна-

чительных капиталовложений. Кроме того, добыча закладочного мате-

риала, например в песчаных карьерах, оказывает экологическое воз-

действие.

Новый метод закладки, разработанной компанией ДМТ (Эссен, Гер-

мания), не имеет недостатков такого рода. Он позволяет использовать

экономически эффективный, легко обслуживаемый трубопроводный

транспорт для подачи закладочного материала с поверхности в очистной

забой. При этом трубопроводный транспорт требует такого незначитель-

ного количества воды, что отпадает необходимость в ее рециркуляции.

На поверхности из остаточных продуктов обогащения и сжигания угля

осуществляется подготовка густого и однородного шлама с высокой кон-

иен грацией твердых частиц, который закачивается насосами в очистной

забой (при этом используется гидростатическое давление шлама в глав-

ном вертикальном стволе). По трубам длиной до 20 м шлам сбрасывается

ПО направлению от забоя к стволу шахты в выработанное пространство.

Вместе с сухим обрушенным материалом, служащим в качестве стаби-

лизирующей основы, шлам затвердевает подобно цементу и образует

твердую массу. Затраты, связанные с применением всех этих методов

закладки, составляют 10—15% от стоимости угледобычи.

На шахте «Нордштен-Цольфераин» (Германия), работающей с за-

кладкой выработанного пространства, хвосты мокрого обогащения

доставляются от ОФ железнодорожными вагонами и перегружаются

ленточными конвейерами в бункер вместимостью 65 м

. Из него порода

загружается в скипы вместимостью по 5,7 м

, спускается в шахту и

аккумулируется в околоствольном бункере вместимостью 400 м

. Далее

закладочный материал транспортируется в вагонетках на расстояние 4 км

и подается в центральный бункер разрабатываемого пласта, из которого

доставляется конвейерами на участки.

К недостаткам спуска материала в скипах можно отнести высокую

стоимость оборудования, если для этого требуется новая подъемная ма-

шина, а при работе на больших глубинах — относительно малая

производительность по сравнению с породоспускными трубопроводами.

Преимущества этого метода заключаются в следующем: доставка

материала с сохранением первоначальной крупности, надежность работы

и малый объем технического обслуживания; небольшое нагревание и

высыхание материала по сравнению с вертикальными трубопроводами;

минимальные затраты энергии, так как подъемная установка работает в

основном в генераторном режиме.

На шахтах «Гёттельборн», «Луизенталь» и «Реден» применяется

спуск закладочного материала по вертикальным трубопроводам с

последующей доставкой ленточными конвейерами. Закладочный

материал подается от ОФ к породоспускному трубопроводу диаметром

500 мм ленточным конвейером. На шахте «Луизенталь» породоспускной

трубопровод дополняется вагонетками с откидной боковой стенкой,

вагонетками с глухим кузовом и ленточными конвейерами в сочетании с

перегрузочными бункерами, работающими на разных горизонтах.

Преимущества подачи закладочного материала по спиральным

породоспускам: высокая производительность (до 250 м

/ч); малая

площадь,

занимаемая ими в стволе; удобство ремонта; малые сроки монтажа в

действующих стволах; малые затраты времени на устранение пробок

благодаря наличию специальных люков в каждом втором звене

трубопровода.

К недостаткам следует отнести измельчение материала, быстрый

износ всех элементов спирали, опасность образования пробок в местах

повышенного износа направляющей спирали, необходимость в резервном

породоспускном трубопроводе при длительных ремонтах основного

трубопровода.

На шахте «Хуго» (ФРГ) со среднесуточной добычей более 14 тыс. т

товарного угля около 8 тыс. т добывается с пневматической закладкой

выработанного пространства. Закладочный материал состоит на 60% из

крупной фракции (10—100 мм) и на 40% из мелкого тонкого материала,

в том числе флотационного шлама крупностью менее 10 мм. Содержание

влаги в закладочном материале 10—12%. Подача в шахту 12 тыс. т за

кладочного материала в сутки производится по клетевому стволу на го-

ризонты 700 и 940 м и по выработкам этих горизонтов — в вагонетках

вместимостью 4 м

. Нижний горизонт (1180 м) оборудован конвейерной

установкой. По наклонным выработкам и выработкам горизонта разра-

ботки пласта закладочный материал доставляют ленточными конвейера-

ми с лентами шириной 800 мм к пневмозакладочным машинам KZS-250.

Наряду с пневматической закладкой на шахтах зарубежных стран

находит применение гидравлическая закладка выработанного простран-

ства.

Во Франции с помощью гидравлического транспорта ежегодно достав-

лялось в шахты примерно 5-6 млн м

породы (81 % общего количества).

На шахтах Польши с гидрозакладкой добывалось до 20% угля; закладоч-

ный материал (песок, смесь породы с песком) доставляется в выработан-

ное пространство гидравлическим способом. В Саарском бассейне (ФРГ)

на ряде шахт, где применяется гидравлическая закладка, транспортиро-

вание породы с поверхности также гидромеханизировано.

2.4.2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ДОБЫЧИ И ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЯ

ЗА РУБЕЖОМ

Во Франции производство кирпичей и строительных блоков осуществля-

ется на заводе «Сюршист» суточной мощностью 350 т кирпича из уг-

листых сланцев. Сжигание угля, находящегося в сланцах, позволяет со-

кратить на 50% потребление энергии в тоннельных печах, где исполь-

зуется в качестве топлива коксовальный газ. Легкие заполнители про-

изводятся из вспученных сланцев. Каменноуглистые сланцы после соот-

ветствующей термической обработки вспучиваются и образуют запол-

иители с крупностью зерен 5—25 мм, плотностью насыпки навалом 350—

850 кг/м

. На заводе «Сурекс», производящем 1000 м

заполнителя в

сутки, теплота, потребляемая вращающимися печами, обогреваемыми

природным газом, снижена за счет дополнительного тепла, выделяемо-

го при сгорании углерода используемых сланцев. В зависимости от

плотности используемого заполнителя, содержания в нем песка и цемен-

та получают легкие бетоны (800—1800 кг/м

), предел прочности кото-

рых на сжатие в течение 28 сут изменяется от 30 до 400 бар (1 бар =

= 10

Па).

Производство пористых заполнителей бетона — аглопоритового

щебня и песка из отходов углеобогащения — получило развитие в Поль-

ше, Венгрии, Бельгии, Франции, ФРГ и других странах. Принципиальная

технологическая схема получения аглопорита, внедренная на заводах

стройматериалов, сводится к спеканию размолотых и гранулированных

отходов на агломерационной ленте. Производство аглопорита из отходов

yглеобогащения на предприятиях Франции и Бельгии осуществляется на

основе обжига дробленой шихты в каскадно смонтированных цилиндри-

ческих вращающихся печах.

В Польше пористый заполнитель производится из минеральных от-

ходов угольной промышленности на заводах в Бытоме (годовая произ-

водственная мощность 190 тыс. м

), в Кнурове (90 тыс. м

) и в Мака-

шево (375 тыс. м

). В Семянвице-Сленске построен завод по производ-

ству легких заполнителей из агломерированных углистых сланцев, годо-

вая мощность его превышает 340 тыс. м

аглопорита, применяемого

главным образом на домостроительных комбинатах в качестве компо-

нента легких бетонов.

Использование углистых пород и отходов углеобогащения при тер-

мических процессах переработки позволяет сократить расход технологи-

ческого топлива в зависимости от выпускаемой продукции от 5 (произ-

водство цемента) до 20—50% (производство кирпича).

В объеме шихты углесодержащие отходы могут составлять 5—8%

(производство цемента), 15-100% (производство кирпича) и 50—100%

(аглопорит, керамзит).

К числу перспективных направлений относится также использование

углесодержащих отходов производства (разубоженные угли, шламы и

илы, высокозольные отсевы и отходы флотации) в качестве топливно-

энергетического потенциала. Это достигается путем сжигания их в топках

с кипящим (псевдоожиженным) слоем. Благодаря снижению темпера-

турного уровня сжигания до 750—850 °С в топках с кипящим слоем зна-

чительно уменьшаются образование и выброс в атмосферу оксидов азота

и при подаче с топливом известняка — оксидов серы.

В Чехии, Словакии, Бельгии, ФРГ и КНР считают перспективным

использование топочных устройств с кипящим слоем для сжигания вы-

сокозольных продуктов (60—75%) и отходов флотации.

В Чехии разработаны и серийно выпускаются топочные устройства

«Дуклафлюид» двухступенчатого типа производительностью 4 — 50 т/ч

пара. Более крупные котельные установки конструируются по индиви-

дуальным заказам. Они обладают широким диапазоном регулирования

производительности (25—100%) и по сравнению с пылеугольными топ-

ками отличаются более низким расходом электроэнергии.

В Бельгии эксплуатируется опытно-промышленная установка по сжи-

ганию в кипящем слое 100 т/ч углесодержащих отходов с теплотой сго-

рания 4600—8400 кДж/кг. Здесь довольно широкое распространение по-

лучил процесс выделения энергетического топлива из углесодержащих

пород отвалов. На ряде установок, как правило, сезонных, используют

с этой целью гидроциклон с магнетитовой суспензией и отсадочные ма-

шины с извлечением в товарную фракцию угля соответственно 98 и 60-

70% его содержания в исходной породе.

В Бельгии и ФРГ для этих целей лучшие результаты по сравнению с

другими типами показали отсадочные машины с пневматической пуль-

сацией. На одной из бельгийских установок используют сепарацию в вод-

ной среде во вращающемся барабане. Этот способ получил широкое рас-

пространение также в Великобритании. В Польше доказана возможность

применения отсадочных машин и концентрационных столов для фракции

2—10 мм с выделением из пиритсодержащих отходов, накапливающихся

в шахтных мельницах электростанций, энергетического топлива с пони-

женным содержанием серы и пиритных концентратов.

В больших масштабах сжигание в кипящем слое внедрено на электро-

станциях КНР. Здесь работают котлы производительностью до 130 т/ч

пара и турбины мощностью до 6500 кВт. В качестве исходного топлива

используются углесодержащие отходы зольностью 60—69%, влажностью

5-8% и с теплотой сгорания 5861-9629 кДж.

Во Франции установлено, что содержащиеся в старых отвалах сланцы

могут использоваться в качестве топлива на тепловых электростанциях,

паровые котлы которых допускают использование высокозольного топ-

лива либо после предварительной обработки его жидким топливом, либо

после повторной промывки. Это направление получает быстрое развитие

(примерно 1 — 1,2 млн т сланцев в год).

Углесодержащие отходы широко применяются при строительстве

дорог и гидротехнических сооружений. Положительные результаты по-

лучены при внесении добавок в отходы угледобычи вяжущих веществ

(цемента, извести, тонкодисперсной золы). Такая видоизмененная пустая

порода (обычно связанная цементом) используется в качестве структур-

ного фундамента и цокольной подложки при строительстве дорожных по-

крытий и подземных автомобильных стоянок, а также при создании пло-

щадей, испытывающих большие нагрузки.

В строительстве отходы угольной промышленности могут применять-

ся в весьма значительных количествах. Опыт в этом направлении накоп-

лен в Великобритании, ФРГ и Чехии. Так, в ФРГ только при сооруже-

нии искусственных земляных сооружений ежегодно потребляется 9—

13 млн т отходов обогащения. Во Франции сланцы, которые не подвер-

гаются обработке, используют для устройства промышленных площадок,

насыпей и оснований автомобильных дорог, красные (перегоревшие)

сланцы после разделения по крупности — для оформления зеленых мас-

сивов, отделки площадей, тротуаров, автомобильных стоянок. В дорож-

ном строительстве находят все большее применение смеси, приготов-

ляемые на основе извести, пылевидной золы или гранулированного

шлака. В цементной промышленности используют хвосты флотации

сланцев или сланцы крупностью 0—10 мм в качестве компонента для

замены части глины.

В последние годы в зарубежной практике заметно возрос интерес к

применению углесодержащих отходов добычи и переработки бурых и ка-

менных углей в качестве нетрадиционных видов органо-минеральных

удобрений. Это вызвано довольно высоким содержанием (20—25% и

выше) в отходах органического вещества, наличием необходимых для рас-

тений микроэлементов (бор, цинк, никель, молибден, марганец, кобальт

и др. в количестве до 2 г/кг) и серы, а также большой емкостью погло-

щения (до 50 кг • экв/100 г породы; 1 г • экв = 1 молю), что способствует

в целом повышению плодородия обрабатываемых почв и улучшению их

механической структуры.

Промышленные испытания показали, что наиболее отзывчивы на вне-

сение удобрений из углесодержащих отходов озимая рожь, овес, гречиха,

картофель, томаты, пшеница, ячмень, лук и свекла, а также все кресто-

цветные. Применение таких удобрений положительно сказывается на

урожайности сельскохозяйственных культур.

2.4.3. КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ

Вопросы комплексного использования попутного минерального сырья и

отходов производства остаются наиболее острыми и практически трудно

решаемыми. Традиционный ведомственный подход к освоению место-

рождений и отсутствие экономических стимулов во многих случаях сфор-

мировали производства с незавершенным технологическим циклом, когда

непрофильные компоненты сырья переводятся в отходы и теряются.

В огромных объемах продолжают накапливаться в отвалах вскрышные

породы и отходы переработки, из хозяйственного оборота выведены

большие площади земель. Общее количестве всех видов накопленных в

Российской Федерации отходов составляет около 50 млрд т, ежегодно

их образуется более 4,5 млрд т.

Объем использования отходов производства остается недостаточным,

их отрицательное влияние на окружающую природную среду велико. Сни-

жение объема использования пород и отходов в угольной промышлен-

ности за последние годы произошло, главным образом, за счет сокра-

щения работ по внутреннему отвалообразованию.

В настоящее время наиболее низкий уровень использования образу-

ющихся пород на шахтах наблюдается в Донбассе (12,9%), где основная

масса пород складируется ежегодно во внешние отвалы, а используется

в основном в качестве закладочного материала и для засыпки шахтных

провалов. В Кузбассе использование отходов при шахтной угледобыче

и обогащении выше, чем в Донбассе. Минимальный объем использова-

ния отходов характерен для Якутского бассейна — 6,3%. Весь объем

образующихся отходов используется лишь на предприятиях Канско-

Ачинского бассейна. В Подмосковном бассейне процент использования

отходов достиг 99,1 %, на месторождениях Восточной Сибири и Дальнего

Востока — соответственно 66,7 и 65,6%.

Лучших результатов в использовании вскрышных (вмещающих) пород

и отходов обогащения среди акционерных обществ достигли: «Дальвост-

уголь», «Красноярскуголь», разрез «Бородинский», шахта «Распад-

ская», «Тулауголь», где они используются максимально полно.

Комплексное использование отходов производства представляет важ-

нейшую проблему отрасли, разрешение которой может дать положитель-

ный экономический и экологический эффект.

С учетом изложенного важное значение приобретает разработка пе-

редовых технологий и способов комплексного и экологически безопас-

ного использования как некондиционных углей, так и отходов их добычи

и обогащения [5].

Основные направления использования твердых отходов:

топливная составляющая;

дорожное строительство;

строительные материалы;

искусственные пористые заполнители;

балансировка железнодорожных путей;

строительный кирпич;

вяжущие материалы;

производство глинозема;

извлечение редкоземельных элементов;

в качестве удобрения сельскохозяйственных земель;

дренажные трубы [23].

Сжигание высоковлажных шламов с утилизацией тепла и

зольного

остатка. Использование мокрых методов обогащения угля привело к об-

разованию значительных количеств высокообводненного низкокачест-

венного топлива с содержанием горючих компонентов в некоторых слу-

чаях до 70%.

Анализ литературы о технико-технологических направлениях разра-

боток позволяет утверждать, что в последнее время при рассмотрении

энергетических проблем много материалов посвящено сжиганию угля в

топках котлов в виде водоугольных суспензий (ВУС).

При сжигании угольных шламов в топках котлов, реконструированных

по принципу кипящего «пузырькового» слоя, можно совместить процес-

сы сушки и сжигания в одном аппарате.

Возможность реализации эффективных режимов сжигания топлива в

кипящем слое связана не только с конструктивным совершенством ап-

парата кипящего слоя, но и с качеством используемого топлива, что за-

висит от содержания влаги и минеральных примесей.

Устойчивое горение топлива в кипящем слое возможно в узком диа-

пазоне температур при нижнем пределе 800 °С и определяется условиями

устойчивой работы котла и обеспечения полноты выгорания топлива.

Верхний предел рабочего диапазона температур 950 °С определяется ус-

ловиями бесшлаковочной работы аппарата с кипящим слоем.

Анализ результатов сжигания топлива в кипящем слое позволил оп-

ределить следующее: при температуре 900 °С возможно сжигание топ-

лива с зольностью до 95% без влаги или с влажностью до 70% без золы,

или, например, с влажностью 40% и зольностью 60%.

Опытно-промышленные испытания по сжиганию ВУС проводились

на реконструированном котле ДКВР 4-13 шахтной котельной [5]. Водо-

угольная суспензия направлялась в топку через воздушную целевую фор-

сунку. Установлены способы ввода ВУС, растопки, режимы горения и